GASTRINA: ĐẶC ĐIỂM, CẤU TRÚC, SẢN XUẤT, CHỨC NĂNG - SINH HỌC - 2025

Các gastrin là một hormone dạ dày được sản xuất proteinaceous vào trong khoang bụng của nhiều động vật có vú và có chức năng có liên quan đến kích thích sự bài tiết acid dạ dày và các enzym.

Nó được tạo ra bởi một nhóm các tế bào nội tiết được gọi là tế bào “G” (gastrin), được tìm thấy trong các tuyến môn vị của phần xa nhất của dạ dày (antrum) và ở vùng gần của tá tràng (xem hình ảnh).

Sơ đồ đơn giản của dạ dày con người (Nguồn: Estomago.svg: Rhcastilhos Tác phẩm cải tiến: Estevoaei qua Wikimedia Commons)

Về mặt mô học, tế bào G có hình dạng "bình cầu" đặc trưng, ​​với đáy rộng và "cổ" vươn tới bề mặt của niêm mạc dạ dày.

Từ năm 1905, người ta đã nghi ngờ sự tồn tại của gastrin. Tuy nhiên, phải đến năm 1964, "hormone antral" này (vì nó được tạo ra trong dạ dày) lần đầu tiên được phân lập nhờ công trình của Gregory và Tracy, những người đã nghiên cứu niêm mạc dạ dày của lợn.

Cấu trúc hóa học của nó đã được làm sáng tỏ ngay sau đó bởi Kenner và các cộng sự, những người cũng chịu trách nhiệm tổng hợp nhân tạo nó.

Giống như các hormone khác của hệ thống nội tiết của động vật có vú, gastrin là sản phẩm của quá trình đồng dịch mã của một phân tử tiền chất được gọi là preprogastrin.

Các chức năng của chúng phụ thuộc vào sự tương tác của chúng với các thụ thể cụ thể thường kích hoạt các thác tín hiệu nội bào liên quan đến protein G và protein kinaza (thác phosphoryl hóa).

Nồng độ canxi nội bào, sự hiện diện của axit và axit amin trong lòng dạ dày, hoặc sự kích thích thần kinh thông qua các chất dẫn truyền thần kinh cụ thể là một số yếu tố kiểm soát sự bài tiết của hormone quan trọng này ở người.

nét đặc trưng

Gastrin là một hormone giống peptide và kể từ khi được phát hiện cho đến ngày nay, ba dạng phân tử này đã được công nhận và được đặt tên, tùy theo kích thước của chúng:

- Gastrina "grande" (từ tiếng Anh "Big gastrin") gồm 34 axit amin

- Gastrin "nhỏ" (từ tiếng Anh "Little gastrin") gồm 17 axit amin

- Gastrina "thu nhỏ" hoặc "dạ dày nhỏ" (từ tiếng Anh "Mini gastrin") gồm 13 loại axit amin.

Gastrin lớn được tìm thấy trong niêm mạc antral và cũng đã được xác định trong chất chiết xuất từ ​​u dạ dày ở người (u dạ dày). Một số tác giả cho rằng cả gastrin nhỏ và nhỏ đều tương ứng với các đoạn có nguồn gốc từ nó.

Cấu trúc của «gastrin lớn» G-34 (Nguồn: Edgar181 qua Wikimedia Commons)

Việc thu được trình tự axit amin của gastrin lớn là bằng chứng để xác minh giả thuyết trước đó, vì heptadeca peptit đầu C của trình tự peptit này giống với trình tự của gastrin nhỏ.

Hơn nữa, trình tự trideca-peptit của đầu tận cùng C của gastrin nhỏ giống với trình tự axit amin của gastrin nhỏ hoặc gastrin nhỏ, dài 13 axit amin.

Trong gastrin nhỏ (G17), đoạn giống với gastrin nhỏ (đầu C-end trideca peptide) đã được xác định là có hoạt tính sinh học, nhưng đầu tận cùng N không hoạt động sinh học.

Hiện nay, người ta đã biết rằng protein này trải qua một loạt các biến đổi đồng dịch mã liên quan đến sự phân cắt bằng enzym của dạng "tiền chất" (gastrin lớn hoặc G-34) để sản xuất peptit heptadeca hoạt động (gastrin nhỏ) và các dẫn xuất khác. những người nhỏ.

Kết cấu

Các loại gastrin được đề cập ở trên (G-34, G-17 và G-13) là các peptit mạch thẳng không chứa liên kết disulfua giữa bất kỳ gốc axit amin nào của chúng.

Gastrin lớn có trọng lượng phân tử khoảng 4 kDa, trong khi gastrin nhỏ và gastrin nhỏ lần lượt có khoảng 2,1 và 1,6 kDa.

Cấu trúc của «gastrin nhỏ» hoặc G-17 (Nguồn: Edgar181 qua Wikimedia Commons)

Tùy thuộc vào điều kiện của môi trường, đặc biệt là độ pH, các phân tử có bản chất protein này có thể được tìm thấy dưới dạng xoắn alpha hoặc có cấu trúc như "cuộn dây ngẫu nhiên"

Ở các gastrins G-34 và G-17, dư lượng axit glutamic nằm ở đầu tận cùng N có thể "quay vòng" và ngăn chặn quá trình tiêu hóa các hormone peptide này nhờ tác động của các enzym aminopeptidase.

Sản xuất

Gastrin là sản phẩm tích cực của quá trình đồng dịch mã của một phân tử tiền chất: preprogastrin, ở người có 101 gốc axit amin. Preprogastrin ban đầu được xử lý để tạo ra progastrin, một peptit 80 axit amin.

Progastrin được xử lý trong các tế bào nội tiết, đầu tiên là nhờ các enzym proprotein chuyển đổi và sau đó là enzym carboxypeptidase E, để tạo ra một gastrin lớn với dư lượng glycine ở đầu C (G34-Gly) hoặc một gastrin nhỏ với dư lượng Glyxin đầu C (G17-Gly).

Các phân tử này vẫn là progastrins miễn là chúng được chuyển đổi thành peptit G-34 và G-17 bằng cách "xen kẽ" vào đầu tận cùng C, một quá trình được thực hiện qua trung gian hoạt động của enzym peptidyl alpha-amidating mono-oxygenase (PAM, từ tiếng Anh "peptidyl alpha-amidating mono-oxygenase ”).

Quá trình phân cắt qua trung gian endopeptidase và amid hóa ở đầu C xảy ra trong túi tiết của tế bào G.

Cấu trúc của «gastrin thu nhỏ» hay G-13 (Nguồn: Edgar181 qua Wikimedia Commons)

Quy định sản xuất của nó ở cấp độ di truyền

Gastrin được mã hóa bởi một gen thường được biểu hiện trong tế bào G của niêm mạc môn vị và trong tế bào G của dạ dày tá tràng. Gen này có kích thước 4,1 kb và có hai intron trong trình tự của nó.

Biểu hiện của nó có thể tăng lên để đáp ứng với sự xâm nhập của thức ăn vào dạ dày hoặc nó có thể bị ức chế nhờ sự hiện diện của axit và hoạt động của somatostatin, một loại hormone chịu trách nhiệm ức chế bài tiết đường tiêu hóa.

Mặc dù không được biết chính xác, người ta cho rằng các con đường tín hiệu tế bào thúc đẩy sự hoạt hóa của gen này và do đó, sản xuất gastrin phụ thuộc vào các enzym protein kinase (con đường MAPK).

Bí mật

Sự tiết Gastrin phụ thuộc vào một số yếu tố hóa học tác động lên tế bào G, chịu trách nhiệm tổng hợp nó. Những yếu tố này có thể có tác dụng kích thích hoặc ức chế.

Tế bào G tiếp xúc với các yếu tố hóa học như vậy hoặc vì chúng được vận chuyển qua máu, vì chúng được giải phóng từ các đầu dây thần kinh tiếp xúc với chúng, hoặc vì chúng đến từ các chất trong dạ dày "tắm" bề mặt cơ thể. những cái này.

Các yếu tố hóa học mang trong máu

Mặc dù trong điều kiện bình thường, chúng khó đạt được nồng độ đủ cao để thúc đẩy giải phóng gastrin, các yếu tố "kích thích" được vận chuyển qua máu là epinephrine hoặc adrenaline và canxi .

Ví dụ, sự gia tăng đáng kể trong việc vận chuyển canxi đến dạ dày, dẫn đến kích thích giải phóng gastrin, thường có liên quan đến các tình trạng như cường tuyến cận giáp.

Máu cũng có thể mang theo các yếu tố ức chế, như trong trường hợp của các phân tử nội tiết tố khác như secrettin, glucagon và calcitonin.

Yếu tố hóa học "chói" hoặc từ thực phẩm

Thực phẩm chúng ta ăn có thể chứa các yếu tố hóa học kích thích tiết gastrin, ví dụ như canxi và các sản phẩm tiêu hóa của protein (casein hydrolysate).

Sự hiện diện của các chất có tính axit trong lòng dạ dày có tác dụng ngược lại, vì đã có báo cáo rằng chúng ức chế tiết gastrin bằng cách ảnh hưởng đến tất cả các yếu tố hóa học khác kích thích sản xuất nó.

Đặc trưng

Các chức năng của gastrin là một số:

- Kích thích tiết các enzym trong dạ dày, tuyến tụy và ruột non.

- Kích thích bài tiết nước và chất điện giải ở dạ dày, tuyến tụy, gan, ruột non và tuyến Brunner (có ở tá tràng).

- Ức chế sự hấp thu nước, glucose và các chất điện giải ở ruột non.

- Kích thích các cơ trơn của dạ dày, ruột non và ruột kết, túi mật và cơ thắt thực quản.

- Ức chế các cơ trơn của môn vị, hồi tràng và cơ thắt Oddi.

- Thúc đẩy việc giải phóng insulin và calcitonin.

- Tăng lưu lượng máu đến tuyến tụy, ruột non và dạ dày.

Gastrin hoạt động như thế nào?

Hoạt động của gastrin liên quan trực tiếp đến sự tương tác của nó với một protein thụ thể xuyên màng cụ thể, được gọi là CCK2R hoặc CCKBR (thụ thể gastrin).

Thụ thể này có bảy đoạn xuyên màng và được kết hợp với một protein G, có liên quan đến các con đường truyền tín hiệu tế bào của MAP kinase.

Viêm dạ dày và các bệnh khác

Viêm dạ dày là một tình trạng bệnh lý do vi khuẩn gram âm Helicobacter pylori gây ra, trong số các triệu chứng khác nhau, gây ra tình trạng viêm đau niêm mạc dạ dày.

Tình trạng viêm do H. pylori gây ra, gây ra sự ức chế sự biểu hiện của hormone somatostatin, có tác dụng ức chế sản xuất và bài tiết gastrin, làm tăng đáng kể sự bài tiết hormone này và làm giảm độ pH trong dạ dày. bằng cách tiết quá mức các axit dịch vị.

Ung thư

Nhiều khối u đường tiêu hóa được đặc trưng bởi sự gia tăng biểu hiện của gen mã hóa gastrin. Trong số được nghiên cứu nhiều nhất, có thể kể đến ung thư biểu mô đại trực tràng, ung thư tuyến tụy và bệnh dạ dày hoặc hội chứng Zollinger-Ellison.

Một số bệnh lý này có thể liên quan đến biểu hiện gen gastrin cao, xử lý không chính xác các peptit tiền thân hoặc biểu hiện gen tại các vị trí khác ngoài dạ dày.

Người giới thiệu

1. Dockray, G., Dimaline, R., & Varro, A. (2005). Gastrin: hormone cũ, chức năng mới. Eur J Physiol, 449, 344–355.
2. Ferrand, A., & Wang, TC (2006). Gastrin và ung thư: Một đánh giá. Thư từ Cancer, 238, 15–29.
3. Gregory, H., Hardy, P., D, J., Kenner, G., & Sheppard, R. (1964). Thuốc kháng hormone Gastrin. Nhóm Xuất bản Tự nhiên, 204, 931–933.
4. Jackson, BM, Reeder, DD, & Thompson, JC (1972). Đặc tính động của sự giải phóng Gastrin. Tạp chí Phẫu thuật Hoa Kỳ, 123, 137–142.
5. Walsh, J., & Grossman, M. (1975). Gastrin (Đầu tiên của hai phần). Tạp chí Y học New England, 292 (25), 1324–1334.